Hur kan man uppnå förbättrad autofokusprestanda?

Från streckkodsskanning till självbetjäningsterminaler och sofistikerade industrirobotar har autofokuskameror blivit ett oumbärligt verktyg inom en rad olika industrier. Autofokusfunktionen möjliggör tydlig fokus genom att justera objektivet för att förbättra tillförlitligheten och effektiviteten i visuell datainsamling, och hur man förbättrar prestandan hos autofokuskameror har blivit fokus för stunden.

Vad är autofokus?

Autofokus är en kamerafunktion som snabbt anpassar sig till förändringar i avståndet mellan kameran och motivet genom att dynamiskt ändra positionen på objektivet för att få den skarpaste bilden möjligt. Autofokussystemet består av en objektivbroms, enbildsignalprocessor (ISP), och 3A-funktionen, som är en samlingsbenämning för autofokus, automatisk exponering och automatisk vitbalans, som arbetar tillsammans för att säkerställa optimal bildkvalitet. Vi har sett information om autofokus tidigare, intresserad av dennästa artikeln- Jag är inte rädd.

Utmaningar med autofokusmekanismen

Autofokuskameror är designade med ett standardfokusområde som vanligtvis sträcker sig från 10 cm till oändlighet och har genomsnittlig fokusnoggrannhet. Det är fortfarande något otillräckligt i vissa specifika tillämpningar, till exempel:

• I situationer där objektets storlek är betydligt mindre än autofokusens intresseområde (ROI), kan den standardmässiga autofokusnoggrannheten vara otillräcklig.
• Vissa tillämpningar som kräver ett fast arbetsavstånd drar inte nytta av den fullständiga fokusfunktionen. När objekt täcker det mesta av ROI krävs högre AF-noggrannhet och snabbare stabiliseringstider.
• Hastigheten med vilken autofokussystemet låser sig på rätt fokuspunkt är viktig för behovet av snabba responstider.

Hur kan autofokusnoggrannheten förbättras?

Bildsignalprocessorn (ISP) spelar en nyckelroll i AF-mekanismen. Och Sinoseen har ett antal alternativ för att förbättra fokuseringsnoggrannheten hos AF-kameror, vilket involverar finjustering av ISP-inställningarna.

1. Använda tvåpassmetoden i ISP

Traditionell metod: Generella Sinoseen AF-kameror stödjer enkel skanning för hela AF-området (10 cm till oändlighet) som standard. Denna AF-algoritm skannar från oändlighet till makropositionen och kan anpassas med riktade inställningar i ISP-inställningarna. AF-algoritmen använder hill-climbing för att hitta den skarpaste bilden för varje bildruta medan linsen rör sig. ISP:n beräknar medelvärdet av kanterna på varje bildruta och får den relativa skärpan för varje linsposition. När den högsta fokusen uppnås stabiliseras linspositionen och ISP:n återgår till AF-framgångstillståndet. Detta kan sakna precision.

Två-pass metod: Genom att använda två-pass metoden ökar antalet skanningar som utförs av ISP:n. En initial skanning utförs för att bestämma den optimala fokuspositionen och sedan utförs en andra detaljerad skanning runt den positionen, vilket avsevärt förbättrar fokusnoggrannheten.

2. Avgränsning av AF-skanningsområdet

I scenarier där arbetsavståndet är bestämt, såsom streckkodsskanning eller försäljningskiosker, kan AF-området begränsas för att endast skanna detta område, vilket förbättrar noggrannheten. Till exempel, om ett objekt är fast inom 1m till 1,5m, fokuserar AF-kameran som standard mellan 100-120. Det är dock möjligt att omkartlägga detta område till 255 steg istället för de vanliga 0-255 stegen via ISP-inställningarna för att förbättra AF-noggrannheten.

Generellt bestäms skanningsområdet av arbetsavståndet, vilket är praktiskt för ISP att skanna samma område med högre noggrannhet.

3. Öka skanningsslottsvärdet

Antalet ekvidistanta steg (slots) i AF-området är direkt relaterat till fokuseringsnoggrannheten. Att öka slottsvärdet möjliggör mer detaljerad skanning av fokusområdet, vilket resulterar i finare justeringar och förbättrad noggrannhet. Detta är särskilt effektivt i metoden för tvåpassskanning.

4. Förbättra AF-stabiliseringstiden genom att öka AF-hastigheten

Tiden det tar för ISP att upptäcka optimal skärpa medan linspositionen flyttas kallas söktid. Att modifiera ISP-inställningarna med enanpassad SInoseen kameramodulkan effektivt minska söktiden.
Sätt att förbättra söktiden inkluderar:

• Modifiera Slotvärdet
• att modifiera aktuatorns hastighetsuppslagstabell (LUT)

- Jag är inte...

Modifiera Slotvärdet

Slotvärdet bestämmer antalet steg som krävs för att linsen ska justera fokus och påverkar direkt hastigheten och noggrannheten hos autofokus. Att öka slotvärdet gör att linsen kan göra färre och större justeringar, vilket resulterar i snabbare fokusförvärv, men kan minska noggrannheten. Omvänt, att minska slotvärdet saktar ner autofokus, men kan förbättra noggrannheten genom att göra finare justeringar.

Modifiera Aktuatorns Hastighetsuppslagstabell (LUT)

LUT:en fungerar som en bro mellan ISP:n och linsaktuatören, och översätter fokuskommandon till fysisk rörelse. Genom att justera LUT:en kan antalet steg som krävs för att flytta linsen till önskad fokuspunkt minskas, vilket därmed minskar stabiliseringstiden. Dock måste avvägningar med autofokusens noggrannhet beaktas.

5. ROI-Baserad Fokusering för Ökad Hastighet

Att fokusera på specifika områden av bilden snarare än hela ramen kan avsevärt snabba upp autofokusprocessen. Genom att prioritera det intressanta området kan kameran snabbt justera för förändringar inom det området, vilket är särskilt användbart i tillämpningar som ansiktsigenkänning.

slutsats

Från vad vi har lärt oss i den här artikeln är det tydligt att de mest effektiva sätten att förbättra autofokusstabiliseringstider vanligtvis involverar en kombination av tekniker, inklusive slotjustering, LUT-modifiering och ROI-baserad fokusering. Att kontinuerligt testa och förfina dessa inställningar är viktigt för att uppnå en balans mellan hastighet och noggrannhet för en given applikation.

Naturligtvis, om du har några frågor om hur man uppnår förbättrad autofokusprestanda, tveka inte att kontakta oss, eftersomSvinhar mer än ett decennium av erfarenhet inom inbäddade visionsapplikationer och är säker på att vi kommer att kunna ge dig ett tillfredsställande svar.